年產(chǎn)1500噸抗氧劑264工藝設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)-閱讀頁
2025-07-23 14:19本頁面
【正文】 甲酚 與 叔丁醇摩爾比 1:， 冰 醋酸與 叔丁醇 體積比 1:5，三者均按液體狀態(tài)加入 ） ，開動攪拌，打開冷凍鹽水閥門，將混合物冷卻至 0～ 2℃ 后往反應(yīng)釜中緩慢滴加計(jì)量過的 98%濃硫酸（作為催化劑，按對甲酚質(zhì)量的 3%計(jì)量），控制溫度低于 15℃ ，硫酸加完后繼續(xù)攪拌保溫反應(yīng) 3個(gè)小時(shí)。其中離心分離后的母液收集并二次重結(jié)晶離心分離后送至蒸餾塔回收乙醇并循環(huán)使用。 2 物料衡算 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及計(jì)算基準(zhǔn) 年產(chǎn)量 1500噸抗氧劑 264，年開工時(shí)間按 10 個(gè)月計(jì)算，每月生產(chǎn)產(chǎn)品1500/10=150噸，每月開工時(shí)間按 28天計(jì)算，每天生產(chǎn)抗氧劑 264為 150/28=噸。若合成釜反應(yīng) 結(jié)束后的產(chǎn)物中二聚異丁烯占 %（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。 計(jì)算所涉及的化合物摩爾質(zhì)量： 抗氧劑 264為 ，對甲酚 ，叔丁醇 ， 2叔丁基 4甲基苯酚 （簡稱 2,4酚） ，二聚異丁烯 ，水，冰醋酸 ，硫酸 ，乙醚 ，氫氧化鈉 。 其余所需物性數(shù)據(jù)從文獻(xiàn)資料中查取，查不到的則按相關(guān)的公式或圖表推算年產(chǎn) 1500 噸抗氧劑 264 工 藝設(shè)計(jì) 10 得出。 后處理過程中產(chǎn)品的損失為 4 %=2%，則合成反應(yīng)中生成的產(chǎn)品量為：1000kg =1020kg，理論產(chǎn)量為： 1020kg/=， 反應(yīng)所消耗的對甲酚的理論量為： () =， 則叔丁醇的進(jìn)料量為： () =， 主反應(yīng)中： 消耗的對甲酚為： (1020/) =， 消耗的叔丁醇為： (1020/) 2 =， 生成的產(chǎn)品為： 1020kg， 生成的水為： (1020/) 2 =， 生成 2,4酚 副反應(yīng)中： 消耗的對甲酚為： — =， 消耗的叔丁醇為： () =， 生成的 2,4酚 為： () =， 生成的水為： () =， 生成 二聚異丁烯 副反應(yīng)中： 設(shè)混合 物中 二聚異丁烯 為 x kg， 則： x/(1020++++x+[(x/) 2 ])=% x= 生成的水為： () 2 =， 消耗的叔丁醇為： () 2 =， 未反應(yīng)的叔丁醇為： — — — = 合 成 釜 中 加 入 的 溶 劑 冰 醋 酸 的 量 為 ： () =，加入的催化劑濃硫酸的量為 ： 3%=。 由萃取相的組成可知，需加入 10%的 NaOH溶液中 NaOH的量為： [() 2+()] = 則加入的 NaOH溶液質(zhì)量為： 其中所含水的質(zhì)量為： — = 堿 洗 生 成 的 鈉 鹽 的 量 為 ： () +() = 堿 洗 生 成 的 水 的 量 為 ： () 2 +() = 若水洗分兩次進(jìn)行，每次洗滌水的量取 300 kg，則洗滌水總量為 600 kg 洗滌階段產(chǎn)品的損失量為： 1000 %=5kg 則洗滌后剩余的產(chǎn)品量為： 1015— 5=1010kg 若 2,4酚與二聚異丁烯經(jīng)過洗滌后全部留在乙醚層，則其量分別為 和 若未被洗掉的叔丁醇的量為其總量的 60%，則乙醚層中叔丁醇的量為： 60%= 進(jìn)入廢水的 叔丁醇的量為： — = 假設(shè)洗滌過程乙醚的損失為總量的 3%。 蒸餾過程產(chǎn)品的損失量為： 1000 %=5kg 則 蒸餾 后剩余的產(chǎn)品量為： 1010— 5=1005kg 若常壓下乙醚全部被蒸出并回收，則其質(zhì)量為 970 kg 若減壓下二聚異丁烯和叔丁醇 全部被蒸出并回收，則其質(zhì)量分別為 kg和 2,4酚則由于沸點(diǎn)較高，未被蒸出。 依據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料，取 95%乙醇的加入量為 300kg 重結(jié)晶得到的產(chǎn)品量為： 1005— 1000 %=1000kg 母液中殘留的產(chǎn)品量為： 1000 %=5kg 母液中 2,4酚的量為： kg 將結(jié)晶物送至離心機(jī)離心分離 結(jié)晶母液收集二次重結(jié)晶回收部分產(chǎn)品后送至精餾塔回收乙醇循環(huán)使用 離心后的粗產(chǎn)品送至干燥箱干燥后進(jìn)入包裝工序。因此，所選的設(shè)備要求耐酸堿腐蝕，由于生產(chǎn)過程中物料有一定的粘度，所選設(shè)備特別是內(nèi)表面最好具有一定的光潔度。搪玻璃設(shè)備具有以下優(yōu)良的性能。 2， 不粘性：光滑的玻璃面對介質(zhì)不粘且容易清洗。 4， 隔離性：玻璃層將介質(zhì)與容器鋼胎隔離，鐵離子不易融入介質(zhì)。 基于 抗氧劑 264生產(chǎn)的物料特性及搪玻璃設(shè)備所具有的優(yōu)良性能，本設(shè)計(jì)所用合成釜、萃取釜、洗滌釜、蒸餾釜及結(jié)晶釜等均采用標(biāo)準(zhǔn)的搪玻璃開式攪拌容器。 能量衡算基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源： 1，物料衡算數(shù) 據(jù) 2，本工藝設(shè)計(jì) 要求 3，文獻(xiàn)資料查 取 4，難以查取的根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)估算 。查取有關(guān)物質(zhì)的定壓比熱容，計(jì)算在本設(shè)計(jì)確定的溫度范內(nèi)的平均定壓比熱容，對一般文獻(xiàn)無法查取的熱容數(shù)據(jù)本設(shè)計(jì)采用《化工數(shù)據(jù)導(dǎo)引》提供的 ChuehSwanson法進(jìn)行估算。該釜物料填充率 不超過 80％。 年產(chǎn)量 1500噸抗氧劑 264，年開工時(shí)間按 10個(gè)月計(jì)算，每月生產(chǎn)產(chǎn)品 1500/10 = 150 噸，每月開工時(shí)間按 28天計(jì)算，每天生產(chǎn)抗氧劑 264為 150/28=。抗氧劑 264合成工序的物料總體積約為： +++ = L。一天 (24小時(shí) )一個(gè)釜可以進(jìn)行 4批合成 (以 3批計(jì) )，從設(shè)備投資及操作的角度考慮，擬選用 K3000L的搪玻璃釜，填充系數(shù)以，一個(gè)釜可以填料 2400L， 3批可以填料 2400*3=7200 L，則 L物料需用反應(yīng)釜為 ， 圓整 為 2臺，考慮到設(shè)備的備用，則需三臺 3000L的合成釜。填充系數(shù)為 ，符合要求。 由生成熱、比熱容等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行核算。 該 釜采用搪瓷釜，帶攪拌。該 萃取 釜 中事先放入的冰水體積為： (*)/(*6)=， 加入的乙醚體積為： (1000*)/(*6)=。 填充系數(shù)為 %，符合要求。 結(jié)晶釜選型及能量衡算 設(shè)備 選型 參考上述選型 能量衡算 由生成熱、比熱容等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行核算
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